Европа Луны Юпитера была предметом восхищения с Пионер 10 а также 11 а также мореплаватель 1 а также 2 миссии проходили через систему еще в 1970-х годах. В то время как луна не имеет жизнеспособной атмосферы и подвергается бомбардировке интенсивным излучением мощного магнитного поля Юпитера, ученые считают, что под ее ледяной поверхностью существует одно из наиболее вероятных мест, где можно найти жизнь за пределами Земли.
Неудивительно, что для изучения этой луны планируется несколько миссий. Однако, если и когда эти миссии достигнут Европы в следующем десятилетии, им придется столкнуться с некоторыми острыми поверхностными особенностями, которые могут затруднить приземление. К такому выводу пришли результаты нового исследования, проведенного учеными из Великобритании, США и Исследовательского центра Эймса НАСА, в котором указывается, что поверхность Европы покрыта густой местностью.
Согласно исследованию, которое недавно было опубликовано научным журналом Природоведениеповерхность Европы, вероятно, покрыта шипами льда высотой 15 метров (49 футов). Исследование было проведено Дэниелом Хобли, лектором и научным сотрудником Школы наук о Земле и океане в Университете Кардиффа.
Эти особенности, известные как пенитенциты, представляют собой высокие острые шипы из снега и льда, которые образуются в результате сублимации - процесса, при котором быстрые изменения температуры вызывают переход воды из пара в твердое тело (и обратно) без превращения в жидкость. состояние между. На Земле высота полового члена достигает от 1 до 5 метров (от 3,3 до 16,4 фута), но они существуют только в экваториальных районах на больших высотах, таких как Анды.
На Европе процесс аналогичен, но условия гораздо более идеальны для пенитенциев, чтобы сформироваться более равномерно по всей его поверхности. В дополнение к наличию поверхности, состоящей в основном из водяного льда, Луна приливно связана с Юпитером. Угол, в котором Солнце светит на поверхности, также очень мало изменяется, что создает идеальные условия для сублимации льда без таяния.
Новые горизонты Миссия также получила данные во время своего пролета над Плутоном, которые указали, как эти же черты формируются на его поверхности, особенно на самых больших высотах вблизи экватора. Из-за длинного орбитального периода Плутона (248 лет или 90 560 земных дней) этот процесс занимает несколько эонов, включает сублимацию метанового льда и приводит к образованию пенитентесов, высота которых составляет около 500 м (1640 футов), а расстояние между ними составляет 3-5 км ( 2-4 мили) друг от друга
В своем исследовании исследователи использовали данные наблюдений с наземных радиолокационных и тепловых наблюдений с Галилео миссия для расчета скорости сублимации в различных точках на поверхности Европы, а затем использовал это для оценки размера и распределения пенитенций. Согласно их результатам, команда пришла к выводу, что пенитенцы потенциально могут вырасти до 15 м (49 футов) с интервалом около 7,5 м (24,6 фута) между каждым.
Они также пришли к выводу, что пенитенциты будут чаще встречаться вокруг экватора Европы, что, как они утверждают в своем исследовании, объяснит некоторые из наблюдений, сделанных в прошлом:
«Эта интерпретация может объяснить аномальные радиолокационные сигналы, наблюдаемые вокруг экватора Европы. Пенитенты вполне могут объяснить снижение тепловой инерции и положительных коэффициентов круговой поляризации в отраженном свете от экваториальной области Европы ».
Это может быть плохой новостью для миссий, которые планируют исследовать Европу на предмет потенциальных признаков жизни в следующем десятилетии. К ним относятся НАСА Европа Клипер (установлен для запуска между 2022 и 2025) и Европа Ландер миссии (2024) и Европейское космическое агентство Юпитер Ледяной Лунный Исследователь (СОК) - который планируется к запуску в июне 2022 года.
В то время как оба Европа Клипер а также СОК будет проводить облет планеты, чтобы определить наличие биомаркеров, Европа Ландер приземлится прямо на поверхности Луны для сбора информации о недрах Европы. Это позволило бы ученым определить, насколько толстый лунный поверхностный лед и, возможно, существуют ли подземные озера и где они расположены.
Одной из самых популярных целей для разведки является южный регион Европы, где в результате Космический телескоп Хаббл и другие миссии. В то время как пенитенциты здесь могут быть менее распространены и могут достигать не той высоты, что вокруг экватора, наличие таких объектов может затруднить приземление миссии.
Как указал Хобли, это делает Европу настоящим парадоксом, когда речь заходит о возможности разведки в ближайшем будущем. «Уникальные условия Европы представляют как захватывающие исследовательские возможности, так и потенциально опасную опасность», - сказал он.
Он, конечно, не преувеличивает. Эта информация появилась сразу после другого недавнего исследования, которое показало, что Европа и другие ледяные миры (такие как Энцелад) могут быть слишком мягкими, чтобы на них можно было приземлиться. После проведения исследований, направленных на устранение отрицательной поляризационной характеристики при низких фазовых углах ледяных тел, команда, стоящая за этим исследованием, пришла к выводу, что у Европы и Энцелада есть поверхности низкой плотности, в которые может приземлиться приземляющаяся миссия.
Однако при наличии дополнительных мер предосторожности и планирования можно было бы разработать подходящую миссию, которая сможет определить, есть ли на ледяной полке Европы биомаркеры или нет, а также узнать больше о ее внутренней среде. А тем временем орбитальные миссии еще многое предстоит узнать об этом увлекательном мире.
Джефф Мур, соавтор исследования, отметил, что предстоящая миссия НАСА Europa Clipper может непосредственно наблюдать пенитенты с помощью камеры высокого разрешения и измерять другие свойства этих функций с помощью других инструментов космического корабля. Помимо того, что он является геологом-планетологом в исследовательском центре Эймса НАСА, доктор Мур также является со-исследователем в миссии Europa Clipper.
На протяжении десятилетий ученые НАСА и другие космические агентства с нетерпением ожидали того дня, когда миссия в Европу наконец станет возможной. На данный момент мало что может отговорить эти усилия. Кажется, что ни радиация, ни шипы, ни мягкий лед не позволяют нам исследовать один из наиболее вероятных источников жизни за пределами Земли!
